發電機是能量轉換的關鍵設備，它將來自各種原動機（水輪機、汽輪機、內燃機、風力等）的機械能，通過電磁感應原理，可靠地轉化為我們日常所需的電能。其類型多樣，從小型便攜式到巨型電站設備，是現代文明不可或缺的基礎設施之一

主要應用：

集中式發電： 火力發電廠、水力發電站、核電站、大型風電場、燃氣輪機電站。

分布式發電： 工廠、醫院、數據中心、商業建筑、住宅小區的備用電源或自備電源。

移動電源： 建筑工地、戶外活動、應急救援、船舶、房車。

交通運輸： 汽車、火車（內燃機車或輔助供電）、飛機（輔助動力裝置APU、主發動機驅動）。

可再生能源： 風力渦輪機、小型水力發電機。

特定設備： 電焊機（部分類型）、某些實驗設備。

額定功率： 發電機能夠持續安全輸出的電功率（單位：瓦W，千瓦kW，兆瓦MW）。

額定電壓： 設計輸出的電壓值（單位：伏特V）。

額定電流： 在額定電壓和功率下對應的輸出電流（單位：安培A）。

額定頻率： 輸出交流電的頻率（單位：赫茲Hz）。中國及歐洲為50Hz，北美、日本部分地區為60Hz。

相數： 單相或三相（三相是工業用電主流）。

功率因數： 有功功率與視在功率的比值（cosφ）。表征有功功率的利用效率。

效率： 輸出電功率與輸入機械功率的比值（η = P_out / P_in）。越高越好，大型發電機效率可達95%以上。

轉速： 轉子的旋轉速度（單位：轉/分鐘 RPM）。與極對數和頻率相關（同步發電機：ns = 120f / P）。

按轉子結構分（主要指交流發電機）：

同步發電機： 轉子轉速與定子產生的旋轉磁場轉速嚴格同步（ns = 120f / P）。轉子轉速決定了輸出交流電的頻率。這是電力系統發電廠的主力。

凸極式同步發電機： 轉子有明顯的磁極，適用于中低速原動機（如水輪機）。

隱極式同步發電機： 轉子為圓柱形，適用于高速原動機（如汽輪機）。

異步發電機（感應發電機）： 轉子轉速略定子旋轉磁場的同步轉速才能發電。結構簡單堅固，但通常需要電網或電容器提供無功功率建立磁場。常見于小型風力發電等場合。
勵磁系統（對于電磁鐵式轉子）： 向轉子上的勵磁繞組提供直流電流，以建立磁場。可以是直流發電機（勵磁機）、整流器系統或永磁副勵磁機等。

冷卻系統： 大型發電機運行時產生大量熱量，需要風冷、氫冷或水冷系統散熱。

控制系統和調節器： 監測和調節輸出電壓、頻率、功率因數等，確保穩定供電。包括自動電壓調節器。

機殼、軸承、端蓋等： 提供結構支撐、防護和旋轉支撐。
轉子： 發電機的旋轉部分。通常包含：

轉子鐵芯/磁極： 承載勵磁繞組或永磁體，用于產生磁場。

勵磁繞組（電磁鐵式轉子）： 通入直流電（勵磁電流）后產生強磁場（需要外部勵磁源）。

永磁體（永磁式轉子）： 本身具有強磁性，無需外部勵磁（常見于小型發電機）。